铀235与铀238
铀是一种富含于地核的重金属元素。它的核反应性是使地核升温并导致大陆漂移等现象的主要原因。在目前的应用中,铀被用于核反应堆和军事武器。铀的两种常见同位素是铀235和铀238。这些同位素显示出相似的化学性质,但物理性质和核反应性不同。
铀235
铀235是第二丰富的同位素,约占地球铀含量的0.7%。它的一个原子核包含92个质子和143个中子:比铀238少3个中子,这使它稍微轻一些。它的半衰期(通过核衰变使原始样品的一半时间)接近7.04亿年,这表明通过α衰变产生的核反应比其他同位素更快。铀235很容易发生裂变(获得一个中子,原子核分裂成两个)。这使它有能力启动核裂变连锁反应。
铀-238
铀238是最丰富的同位素,约占地球铀含量的99.3%。“238”表示原子核含有92个质子和146个中子,总质量为238。它的半衰期约为45亿年,表明核活动非常缓慢。铀238的核裂变反应较慢。然而,它能够捕获一个中子,进行2次β衰变,变成钚239,很容易发生裂变。
铀235和铀238有什么区别?
•铀235有143个中子,铀238有146个中子。
•铀235比铀238稍轻。
•铀-235的含量低于铀-238。
•铀-235的半衰期比铀-238短;因此,与铀-238相比,铀-235的裂变和α衰变更有利。
•考虑到原始材料的核反应性,铀-235比铀-238反应性高。
•根据核反应性,铀-235可直接用作核燃料,但铀-238只能通过转化为钚来使用。
•铀-235被认为是“不育的”,铀-238被认为是“肥沃的”,因为它可以转化为另一种放射性物质钚。